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防水透气 防水透湿面料的发展与现状

clsrich 防水布料知识 2023-08-03 15:25:18 936 0

一、防水面料的产生

人们在日常生活中,经常要接触水,这样就引起人们对穿着的衣物提出了防水的要求,从而客观上促进了防水面料的产生。


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首先,据文献记载,早在公元1600年以前,中美和南美的居民就生产出了防水面料。随着高分子科学的发展,相继出现多种合成材料;此种材料可作为涂层材料,作用于面料上,制成防水面料。

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三、防水透湿面料的分类

从不同的防水机理和生产方法来看,防水面料可分为:紧密面料型防水服装,涂层型防水面料和粘贴薄膜型防水面料。

1、紧密面料型防水服装
紧密型防水面料是利用改变面料结构而达到防水透湿的目的。由于此类面料是最早研制成功的防水透湿面料,其主要机理为:水汽在纱线空隙之间简单的扩散;纤维束之间的毛细管传递;在单根纤维之间的扩散。
要提高耐水压,可通过减小纱线之间的孔大小,或增大接触角来实现,而增大接触角一般通过对面料进行憎水处理来实现。

2、涂层防水透湿面料

涂层法是指面料直接或间接地进行涂层,使面料具有防水性,透气性是通过产生微孔结构或使其具有亲水性而得到的。根据其防水透气机理,可分为三种类型:微孔涂层法,亲水性涂层法,微孔亲水结合法。

2.1 微孔涂层法
微孔涂层具有防水透湿功能,主要是由于水汽分子和雨滴尺寸有很大的不同,水汽分子直径一般为4×10-4μm,雨滴的直径通常为102μm。涂层的微孔大小一般为2μm,因此,即使是最小的雨滴由于面张力作用也不能透过微孔,而水汽能自由通过。
2.2 亲水性涂层法
利用含有亲水性基团(-OH,-COOH,-NH2等)的物质进行涂层,所形成的阻挡层,一般为致密实心层,起到防水的作用,涂层聚合物本身含有的某些基团可以吸收、扩散和解吸水蒸气,能很好地透湿。


分类: 抗油拒水面料

  防水透湿面料的类型:高密度面料利用高支超细纤维和其它超细合成纤维制成紧密的织物,从而使织物具有较高的水蒸汽穿透性,经过拒水整理后具有一定的防水性。用分离型纤维制成织物,经过高收缩支撑了超高密织物,其密度为普通织物的20倍,耐水压可达600mm水柱,透湿量7000g/m 2 .24h以上。

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防水透湿面料的类型:

高密度面料:

  高密度面料利用高支超细纤维和其它超细合成纤维制成紧密的织物,从而使织物具有较高的水蒸汽穿透性,经过拒水整理后具有一定的防水性。用分离型纤维制成织物,经过高收缩支撑了超高密织物,其密度为普通织物的20倍,耐水压可达600mm水柱,透湿量7000g/m 2 .24h以上。日本帝人根据荷叶防水机理,利用超细纤维制成拒水、防水织物,耐水压为700mm水柱,透湿量大于8000g/m 2 .24h。高密度的特点是透湿性好,柔软性和悬垂感也较好,但耐水压值较低(一般小于100mm),而且织布断头多,次品率高,染整加工困难;织物的耐撕裂度低,耐磨擦性也较差。

涂层面料:

  涂层面料可以分为亲水涂层和微孔涂层两种,亲水涂层面料是在面料表面上涂上一层亲水涂层,由于涂层覆盖了面料的所有空隙因而可以防水。如果高分子链上有亲水基团且含量和排列合适,则它们可以与水分子作用,借助氢链和其它分子间的力,在高温度一侧吸附水分子,通过高分子链上亲水基团传递到低湿度一侧解吸。透湿是一个“吸附-扩散-解吸”的过程。亲水基团称为“化学阶梯石”。分子间孔和链段尺寸若在同一水平上,对不同直径的水分子就有选择性, 相当于“分子筛”,因此涂层面料引入亲水基团会改善其透湿性;涂层面料一般加工简单,其特点是透湿量小,耐水压低。由于原料、工艺及这种方法本身的局限,所以一直未能解决透湿、透气和和耐水压、耐水洗之间的矛盾。

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复合面料:

  复合面料将优良的防水透湿性和防风保暖性集于一身,具有明显的技术优势。它运用复合技术把普通纺织面料与高新技术薄膜产品的优良性复合于一体,取长补短,充分表现出差别化和功能化的时代特征,代表着目前防水透湿面料的高水平;复合面料目前主要有TPU薄膜、PES薄膜和e-PTFE薄膜等。

  从结构看,TPU、PES薄膜是无微孔的,它是通过结构聚合物的亲水性有效地将服装内的汗气传递出去。聚合物分子能够与水分子形成微弱的交联并沿自身的聚合物链输送水分,其方向 受温度和湿度的影响,只要在衣服里面的温度和湿度高于外部,传递水汽分子的方向是由里向外。e-PTFE薄膜则是微孔型的,它运用独特的加工工艺,使薄膜形成多微孔结构,膜厚约在25mm-35mm之间,开孔率高达80℅,每平方厘米就有10多亿个微孔,孔径比水蒸汽分子大700多倍,汗气可以通过,孔径又比水滴小约5000-20000倍,液态水不能通过。

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